地图描绘装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及使在球体对象与使用矢量地图描绘的平面地图之间过渡的同时描绘 地图的地图描绘装置。
【背景技术】
[0002] W往公知有将球体的地球投影在平面上生成地图的各种方法。但是，在将地球投 影在平面上的情况下，存在地球与平面上的地图之间产生误差的问题。例如，在作为我们最 常看到的地图的基础的墨卡托投影法的情况下，高绅度的地域被表现为变形的地图。
[0003] 另外，在近年来的车载导航系统中要求如下的功能；将球体的地球显示为诸如能 够观察到地球整体的广域缩尺的地图，在除此之外的比例尺下显示使用矢量地图描绘的平 面地图。但是，如上所述，由于在地球与平面地图之间存在误差，因而在随着比例尺变更而 切换两者时，导致地图看起来变大，存在对用户带来不协调感的问题。
[0004] 为了解决该种问题，例如专利文献1公开了如下的技术；在由多边形构成的地球 对象、和利用极射圆柱投影制图法（stereographicC}din化icalprojection)将地球投影 在平面上得到的平面地图之间利用动画进行过渡。
[0005] 在先技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1 ;日本特开2009 - 59099号公报
【发明内容】
[000引发明要解决的问题
[0009] 但是，在上述的专利文献1中，虽然公开了在由多边形（polygon)构成的地球对 象、和利用极射圆柱投影制图法将地球投影在平面上得到的平面地图之间过渡的技术，但 是没有提及与在使用矢量地图描绘的平面地图之间过渡的技术。因此，在专利文献1公开 的技术中，不能实现车载导航系统所要求的功能。
[0010] 本发明正是为了解决该种问题而提出的，其课题是提供一种能够在由多边形构成 的地球对象、和使用矢量地图描绘的平面地图之间没有不协调感地进行过渡的地图描绘装 置。
[0011] 用于解决问题的手段
[0012] 本发明的地图描绘装置具有：地图数据取得部，其取得地图数据；网格（parcel) 纵横比率计算部，其计算能够使根据由地图数据取得部取得的地图数据从任意视点描绘球 体对象时的地图与平面地图之间的差异最小的网格纵横比率；多边形生成部，其根据由网 格纵横比率计算部计算出的网格纵横比率，生成用于描绘介于地球对象与平面地图之间的 中间地图的多边形；W及描绘部，其根据由多边形生成部生成的多边形描绘中间地图。
[001引发明效果
[0014] 根据本发明的地图描绘装置，由多边形构成的地球对象和使用矢量地图描绘的平 面地图的之间的过渡，是在中间介入了能够使球体对象和平面地图的差异为最小的中间地 图的情况下进行的，因而能够在地球对象和平面地图之间没有不协调感地进行过渡。
【附图说明】
[0015] 图1是示出本发明的实施方式1的地图描绘装置的结构的框图。
[0016] 图2是用于说明将在本发明的实施方式1的地图描绘装置中使用的地球按照绅度 经度进行分割而得到的地图、与将该地球分割成网格而得到的地图之间的差异的图。
[0017] 图3是用于说明构成在本发明的实施方式1的地图描绘装置中使用的地球对象的 多边形的顶点坐标系的图。
[0018] 图4是用于说明构成在本发明的实施方式1的地图描绘装置中使用的地球对象的 多边形的顶点坐标的求解方法的图。
[0019] 图5是用于说明在本发明的实施方式1的地图描绘装置中被映射至多边形上的结 构坐标的图。
[0020] 图6是用于说明构成在本发明的实施方式1的地图描绘装置中使用的平面地图的 多边形的顶点的坐标系的图。
[0021] 图7是用于说明本发明的实施方式1的地图描绘装置的中间多边形坐标计算部的 动作的流程图。
[0022] 图8是用于说明构成在本发明的实施方式1的地图描绘装置中使用的平面地图的 多边形的顶点坐标的校正方法的图。
[0023] 图9是用于说明在本发明的实施方式1的地图描绘装置中从无限远进行的透视投 影成为与平行投影一样的描绘结果的图。
[0024] 图10是示出本发明的实施方式1的地图描绘装置中的显示范围、视觉对象距离及 视场角的关系的图。
[0025] 图11是用于说明在本发明的实施方式1的地图描绘装置中进行的视点的移动方 法的图。
[0026] 图12是用于说明在本发明的实施方式1的地图描绘装置中进行的比例尺变更方 法的图。
【具体实施方式】
[0027] 下面，参照附图详细说明本发明的实施方式。
[002引 实施方式1
[0029] 图1是示出本发明的实施方式1的地图描绘装置的结构的框图。该地图描绘装置 具有地图数据库1、控制部2、地图数据取得部3、网格（parcel)纵横比率计算部4、多边形 生成部5、视点位置计算部9及描绘部10。另外，所述多边形生成部5具有球体多边形坐标 计算部6、平面多边形坐标计算部7及中间多边形坐标计算部8。
[0030] 地图数据库1存储地图数据。地图数据取得部3读出存储在该地图数据库1中的 地图数据。
[0031] 控制部2根据来自外部的输入，决定描绘范围和/或显示比例尺该些地图描绘所 需要的参数。将由该控制部2决定出的参数发送给地图数据取得部3。
[0032] 地图数据取得部3从地图数据库1取得利用从控制部2发送来的参数表示的必要 的地图数据。将由该地图数据取得部3取得的地图数据发送给网格纵横比率计算部4和多 边形生成部5。
[0033] 网格纵横比率计算部4根据从地图数据取得部3发送来的地图数据计算作为基准 的网格，具体而言，计算能够使从任意视点描绘球体对象时的地图与平面地图之间的差异 为最小的网格的纵横比率。由该网格纵横比率计算部4计算出的网格纵横比率被发送给多 边形生成部5。
[0034] 多边形生成部5根据从地图数据取得部3发送来的地图数据和从网格纵横比率计 算部4发送来的网格纵横比率，生成地图描绘用多边形并发送给描绘部10。该多边形生成 部5具有球体多边形坐标计算部6、平面多边形坐标计算部7及中间多边形坐标计算部8。
[0035] 球体多边形坐标计算部6计算构成地球对象的多边形的顶点坐标，并发送给中间 多边形坐标计算部8。平面多边形坐标计算部7计算构成平面地图的多边形的顶点坐标，并 发送给中间多边形坐标计算部8。
[0036] 中间多边形坐标计算部8根据从球体多边形坐标计算部6发送来的顶点坐标和从 平面多边形坐标计算部7发送来的顶点坐标，计算构成介于地球对象与平面地图之间的中 间地图的多边形的顶点坐标（称为"多边形坐标"）。由该中间多边形坐标计算部8计算出 的多边形坐标作为用于描绘中间地图的多边形，被发送给视点位置计算部9和描绘部10。
[0037] 视点位置计算部9根据从多边形生成部5发送来的多边形，计算表示在描绘过渡 中的中间地图时的视点位置的视点位置参数，并发送给描绘部10。
[003引描绘部10使用从多边形生成部5发送来的构成中间地图的多边形和从视点位置 计算部9发送来的视点位置参数，描绘地球对象和平面地图的中间地图。
[0039] 下面，说明如上所述构成的实施方式1的地图描绘装置的动作。首先，控制部2根 据来自外部的输入，决定描绘范围和/或显示比例尺等地图描绘所需要的参数，并发送给 地图数据取得部3。
[0040] 从控制部2接收到参数的地图数据取得部3依照该参数从地图数据库1取得必要 的地图数据，并发送给网格纵横比率计算部4和多边形生成部5。另外，设为从地图数据库 1取得的地图数据包括用于映射至构成地球对象的多边形上的图像数据、和记述了用于描 绘平面地图的矢量地图的矢量数据等。并且，将用于描绘平面地图的矢量地图分割成被称 为网格（parcel)的矩形。
[0041] 从地图数据取得部3接收到地图数据的网格纵横比率计算部4根据该地图数据， 计算使从球体对象过渡的平面地图，即计算使用矢量地图描绘的平面地图的网格纵横比 率，并发送给多边形生成部5。
[0042] 在此，说明使用被分割成网格的矢量地图描绘平面地图的方法。被分割成网格的 地图数据是将如图2的（a)所示按照绅度经度分割地球而得到的地图（纵横的比率不同的 地图）、按照图2的化）所示W分割后的地图单位规一化处理后的数据（使纵横的比率相等 的地图下称为"网格地图"））。因此，在所有的网格地图中，纵横的比率相等。目P，如图 2的化）所示的A'和B'那样，即使是在不同的地点，网格的纵横比率也相等。
[0043] 但是，在按照绅度经度分割地球而得到的地图中，由于地球是球状，因而在绅度不 同时，地图的纵横比率不同。即，如图2的（a)所示的A和B那样，在绅度不同的地点，被分 割后的地图的纵横比率不同。因此，在直接描绘网格地图的情况下，在距离作为基准的绅度 越远时，越将与实际的地图之间产生变形。因此，需要对网格的纵横比率进行校正来描绘。
[0044] 但是，在对各个网格设定不同的纵横比率的情况下，网格边界部分将不连续，因而 求出代表地点的纵横比率，并使用该值。在设描绘对象画面的像素坐标为W的情况下，能够 用下式（1)表示从网格地图的坐标进行的变换。
[0045]
[0046] 其中，win_abs_ratio表示像素坐标与绝对规一化坐标之比，xyratio表示代表 地点的网格纵横比，P表示网格坐标，ParcelLB表示网格的左下部的绝对规一化坐标， dispCenterAbs表示绝对规一化坐标的显示中屯、，dispCenterWin表示像素坐标的显示中 屯、。
[0047]网格纵横比率计算部4计算在此使用的纵横比率。该网格纵横比率能够根据代表 地点的绅度lat用下面的式（2)求出。通过使用当前的显示中屯、作为该代表地点，能够使 从任意视点描绘球体对象时的地图与平面地图的差异为最小。
[0048] xyratio=cos(lat)…（2)
[0049] 从地图数据取得部3接收到地图数据、并且从网格纵横比率计算部4接收到网格 纵横比率的多边形生成部5根据该些地图数据和网格纵横比率，生成地图描绘用多边形。 具体动作如下所述。
[0化0] 首